施工監(jiān)控與管理在市政工程建筑中的應用研究

張龍

濟南市槐蔭區(qū)市政工程服務中心 山東 濟南 250022

1 市政工程建筑中的施工監(jiān)控與管理概述

1.1 市政工程建筑的特點和復雜性

市政工程建筑是指城市基礎設施建設，包括道路、橋梁、隧道、排水系統(tǒng)等。相比其他建筑類型，市政工程建筑具有以下特點和復雜性。

1.1.1 規(guī)模龐大：市政工程建筑往往涉及大面積的土地和多個工程項目，而且需要考慮城市的整體規(guī)劃和發(fā)展需求。

1.1.2 多層次的利益相關者：市政工程建筑的利益相關者包括政府部門、施工單位、設計機構、市民等，因此需要協(xié)調各方的利益和需求。

1.1.3 施工條件復雜：市政工程建筑通常需要在城市環(huán)境中進行，存在交通擁堵、空間狹小、周邊環(huán)境影響等問題，施工條件相對困難。

1.2 施工監(jiān)控與管理的重要性與挑戰(zhàn)

在市政工程建筑中，施工監(jiān)控與管理具有重要性和挑戰(zhàn)。首先，施工監(jiān)控與管理是確保市政工程建筑質量的關鍵，通過合理的監(jiān)控和管理措施，可以及時發(fā)現(xiàn)和解決質量問題，確保工程質量得到保證。其次，有效的監(jiān)控與管理可以優(yōu)化施工過程，提高施工效率，縮短工期，減少資源浪費，降低成本。此外，市政工程建筑往往存在安全風險，如交通安全、施工人員安全等，施工監(jiān)控與管理可以幫助及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并采取措施進行預防和處理。最后，市政工程建筑中涉及多個利益相關者，施工監(jiān)控與管理可以促進信息共享與協(xié)同合作，提高工作效率和溝通效果。

1.3 國內外研究現(xiàn)狀綜述

目前，國內外對市政工程建筑中的施工監(jiān)控與管理進行了廣泛的研究與應用，主要包含以下幾個方面。

1.3.1 建筑信息模型（BIM）技術在施工監(jiān)控中的應用：BIM技術可以實現(xiàn)對市政工程建筑全生命周期的信息管理和協(xié)同工作，提高施工監(jiān)控的精度和效率。

1.3.2 無人機與遙感技術在施工監(jiān)控中的應用：無人機和遙感技術可以實時獲取大范圍的施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)，用于監(jiān)測施工進度、質量和安全等方面。

1.3.3 物聯(lián)網(wǎng)與傳感器技術在施工監(jiān)控中的應用：通過物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術，可以實現(xiàn)對市政工程建筑不同方面的監(jiān)測與控制，如環(huán)境監(jiān)測、設備狀態(tài)監(jiān)測等[1]。

2 市政工程建筑施工監(jiān)控與管理中存在的問題

2.1 工程進度控制與優(yōu)化問題

在市政工程建筑施工中，工程進度的控制和優(yōu)化是非常重要的。然而，由于施工環(huán)境復雜、施工過程中存在不確定性因素等原因，工程進度往往難以準確掌控和預測。市政工程建筑往往涉及多個工序和工程項目，進度復雜，難以全面掌控。同時，市政工程建筑的施工計劃通常較為嚴格，缺乏彈性，一旦出現(xiàn)問題就難以調整。此外，市政工程建筑通常需要多個施工方協(xié)同作業(yè)，但協(xié)調難度較大，容易影響進度。

2.2 資源調配與利用效率問題

市政工程建筑中的資源調配和利用效率是影響施工質量和進度的重要因素。然而，由于施工過程中資源需求的不確定性和資源供應的限制，資源調配和利用效率往往存在問題。首先，市政工程建筑往往需要大量的人力、物力和財力支持，但調配不均衡導致資源浪費和成本增加。其次，市政工程建筑中存在大量資源浪費和重復使用，導致資源利用效率低下。同時，市政工程建筑通常需要符合環(huán)保要求，但資源的調配與利用往往難以滿足環(huán)保要求。

2.3 質量控制與風險管理問題

市政工程建筑中的質量控制和風險管理是保障工程質量和施工安全的重要環(huán)節(jié)。然而，由于施工環(huán)境復雜、施工過程中存在各種風險因素等原因，質量控制和風險管理往往存在問題，主要包含以下幾方面。

2.3.1 質量監(jiān)控手段不足：市政工程建筑的質量監(jiān)控通常僅依靠人員巡查，缺乏科學、有效的手段。

2.3.2 施工材料質量難以保證：市政工程建筑中施工材料的供應較為復雜，難以保證質量。

2.3.3 風險管理不夠完善：市政工程建筑中的風險管理往往僅停留在表面層次，難以全面防范并解決風險問題。

2.4 安全監(jiān)管與事故預防問題

市政工程建筑中的安全監(jiān)管和事故預防是保障施工安全的重要措施。然而，由于施工環(huán)境復雜、施工過程中存在安全隱患等原因，安全監(jiān)管和事故預防往往存在問題，主要包含：安全管理不夠到位，使得市政工程建筑中的安全管理存在漏洞和不足，容易引發(fā)意外事故。同時，市政工程建筑建設過程中，由于部分工人學歷層次不高，容易出現(xiàn)安全意識薄弱的問題，缺乏安全意識和安全責任感。此外，市政工程建筑中的事故應急處理往往不夠及時，容易導致?lián)p失擴大化。

2.5 成本控制與經(jīng)濟效益問題

市政工程建筑中的成本控制和經(jīng)濟效益是保證施工項目的經(jīng)濟可行性和盈利能力的重要因素。然而，由于施工過程中成本的不確定性和經(jīng)濟效益的變化等原因，成本控制和經(jīng)濟效益往往存在問題[2]，主要包括以下幾點。

2.5.1 成本預算不精準：市政工程建筑中的成本預算往往存在較大的誤差，導致成本控制難度加大。

2.5.2 施工造價不斷攀升：市政工程建筑中的施工造價受多方面的影響，不斷攀升，對經(jīng)濟效益帶來不利影響。

2.5.3 經(jīng)濟效益難以衡量：市政工程建筑中的經(jīng)濟效益難以全面衡量，存在一定的不確定性。

3 基于信息技術的施工監(jiān)控與管理策略

3.1 建筑信息模型（BIM）在施工監(jiān)控中的應用

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）是一種基于三維模型的數(shù)字化建筑設計和管理平臺。在市政工程建筑中，BIM可以將設計、施工和管理過程集成到一個平臺上，實現(xiàn)不同參與方之間的協(xié)同工作。同時，BIM通過可視化的三維模型展示工程施工過程，可以對工程進度、空間沖突和安全風險進行實時監(jiān)控。監(jiān)理人員可以在BIM平臺上對工程進展進行可視化分析，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應的措施。此外，BIM可以在施工前進行碰撞檢測，識別出潛在的沖突和錯誤。施工人員可以在BIM平臺上模擬施工過程，預測和規(guī)避可能的沖突，提高施工效率和質量。

3.2 無人機與遙感技術在施工監(jiān)控中的應用

無人機和遙感技術在市政工程建筑的施工監(jiān)控中具有廣泛的應用前景。無人機可以搭載遙感設備進行工程勘測和監(jiān)測，獲取高精度的地形、地貌和建筑結構數(shù)據(jù)。通過遙感技術，可以實時監(jiān)測工程的進展、土地變化和環(huán)境影響，提供有效的數(shù)據(jù)支持。此外，無人機可以代替人工進行危險區(qū)域的巡查和監(jiān)測，減少工作人員的風險。通過無人機的高清攝像功能和紅外熱像儀，可以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患和異常情況，提前預警避免事故發(fā)生。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)與傳感器技術在施工監(jiān)控中的應用

物聯(lián)網(wǎng)和傳感器技術可以實現(xiàn)對施工工地和設備的實時監(jiān)控與管理。通過布置各類傳感器，監(jiān)測工地的空氣質量、噪音水平、溫濕度等環(huán)境指標。這些數(shù)據(jù)可以及時反饋到監(jiān)測系統(tǒng)，幫助管理人員掌握工地環(huán)境狀況，及時采取措施保護工人健康和環(huán)境安全。通過安裝傳感器，實時監(jiān)測運行設備的工作狀態(tài)、能耗和振動情況。當設備出現(xiàn)異常或故障時，監(jiān)測系統(tǒng)可以自動發(fā)送預警信息，提醒相關人員及時處理，減少停工時間和維修成本。

3.4 大數(shù)據(jù)分析與人工智能在施工監(jiān)控中的應用

大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術可以對施工監(jiān)控數(shù)據(jù)進行深度挖掘和智能分析，通過對大量歷史數(shù)據(jù)進行分析，建立風險預測模型。這些模型可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)對施工過程中的潛在風險進行預警，并提供相應的應對措施，降低事故發(fā)生的概率。同時，利用人工智能技術，對施工監(jiān)控數(shù)據(jù)進行自動化處理和分析。通過建立缺陷識別模型，可以檢測出施工中的質量缺陷，并及時糾正，提高工程質量。此外，通過大數(shù)據(jù)分析，對施工過程中的人力、物力資源進行優(yōu)化調配。結合人工智能技術，可以實現(xiàn)施工進度的智能管理和優(yōu)化規(guī)劃，提高工程進度的準確性和效率[3]。

4 提升施工監(jiān)控與管理效果的關鍵技術

4.1 實時數(shù)據(jù)采集與處理技術

實時數(shù)據(jù)采集與處理技術是提升施工監(jiān)控與管理效果的關鍵一環(huán)。通過實時的數(shù)據(jù)采集和處理，可以及時獲取工程施工中的各項數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行準確分析和處理。這可以幫助管理人員及時了解施工現(xiàn)場的情況，做出科學決策，以提高施工效率和質量。

傳感器技術：應用各類傳感器設備，包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器等，對施工現(xiàn)場的各項參數(shù)進行實時監(jiān)測和采集。傳感器可以將現(xiàn)場數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信號，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動化采集。

無線通信技術：利用無線通信技術，將傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡實時傳輸?shù)奖O(jiān)測中心或移動設備上。這樣可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控和及時的數(shù)據(jù)共享。

數(shù)據(jù)處理與分析技術：通過數(shù)據(jù)處理與分析技術，對采集到的實時數(shù)據(jù)進行整理、存儲和分析。可以應用數(shù)據(jù)挖掘、機器學習等方法，從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、提取有用信息。

4.2 預測與決策支持技術

預測與決策支持技術是提升施工監(jiān)控與管理效果的重要手段。通過對歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進行分析，可以預測施工進展、風險和質量問題，并為決策提供科學依據(jù)。

數(shù)據(jù)挖掘與預測模型：通過應用數(shù)據(jù)挖掘技術，對歷史數(shù)據(jù)進行分析建模，建立施工進度、資源利用等方面的預測模型。這些模型可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)進行更新和調整，幫助管理人員更好地預測未來發(fā)展趨勢。

決策支持系統(tǒng)：利用決策支持系統(tǒng)，將預測模型與實時數(shù)據(jù)相結合，為管理人員提供決策支持。決策支持系統(tǒng)可以根據(jù)當前情況，提供不同方案的評估和比較，幫助管理人員做出科學決策。

4.3 自動化與智能化監(jiān)控技術

自動化與智能化監(jiān)控技術是提高施工監(jiān)控與管理效果的重要手段。通過應用自動化與智能化技術，可以提高監(jiān)控過程的準確性、效率和可操作性。

自動化監(jiān)測設備：應用自動化監(jiān)測設備，可以實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的自動化監(jiān)控。例如，使用攝像頭、紅外傳感器等設備，通過圖像識別和數(shù)據(jù)采集技術，實時監(jiān)測施工現(xiàn)場的情況，并生成報警信息。

智能分析與識別技術：利用智能分析與識別技術，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行自動化處理與分析。例如，利用圖像識別技術對施工現(xiàn)場的安全隱患進行檢測，或者利用聲音識別技術對施工過程中的異常情況進行識別。

自動化控制與調度技術：通過自動化控制與調度技術，可以實現(xiàn)對施工過程的自動化控制和調度。例如，基于實時數(shù)據(jù)和預測模型，自動進行進度調整和資源調度，提高施工效率和質量。

4.4 協(xié)同與信息共享技術

協(xié)同與信息共享技術是提升施工監(jiān)控與管理效果的重要手段。通過建立協(xié)同平臺和信息共享機制，可以促進各方的合作與溝通，確保信息及時、準確地傳遞與共享。建立協(xié)同平臺，將設計方、施工方、監(jiān)理方等各方的信息集成在一起，實現(xiàn)多方協(xié)同工作。通過協(xié)同平臺，可以減少信息傳遞的延遲與誤差，提高工作效率。建立信息共享機制，能確保各方之間的信息共享與傳遞。例如，采用云存儲技術，將數(shù)據(jù)存儲在云端，并提供給相關方進行訪問和使用，實現(xiàn)信息的及時更新與共享。

5 結束語

本文分析了市政工程建筑施工監(jiān)控與管理中存在的問題，提出了基于信息技術的監(jiān)控與管理策略，并重點討論了提升施工監(jiān)控與管理效果的關鍵技術。未來，我們需要進一步深化對信息技術與市政工程建筑的結合，不斷創(chuàng)新監(jiān)控與管理技術，提高市政工程建筑的建設水平和品質，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。